一种新型阳离子三硅氧烷表面活性剂的合成及其表面性能

以1,2-环氧-9癸烯（ED）和1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷（MDHM）为原料,在氯铂酸催化下,经硅氢加成反应先制得烷基环氧基三硅氧烷（AETS）,再将AETS与二乙醇胺（DEA）进行开环反应合成了一种新型阳离子三硅氧烷表面活性剂（CTSS）。通过IR和1H NMR对CTSS的结构进行了表征,测定了CTSS的表面张力、润湿性和对pH值的稳定性。同时对AETS及CTSS的合成条件进行了优化,优化后的工艺条件为：合成AETS的最佳条件为n（ED）∶n（MDHM）（n为物质的量）为1.1∶1,催化剂用量为n（MDHM）的0.075%,反应时间为5 h,反应温度为80℃;合成CTSS的最佳条件为n（AETS）∶n（DEA）=1∶1.05,反应时间3 h,反应温度80℃。性能测试结果表明,CTSS在临界胶束浓度（CMC）为1.3×10-3mol/L时,可以将水的表面张力降低至20.0 mN/m,同时具有良好的润湿性,另外,CTSS在pH值为6.5~8.0时稳定存在。

双咪唑啉缓蚀剂的缓蚀性能评价

以丁二酸与二乙烯三胺为原料合成了双咪唑啉(BIM),再与氯化苄季铵化后得到双咪唑啉季铵盐(BIMI)。采用静态失重法和电化学方法评价了BIMI缓蚀剂在质量分数为15%的HCl溶液中对N80碳钢的缓蚀性能,探讨了其在N80碳钢表面的吸附行为,并与合成的咪唑啉季铵盐(SIMI)缓蚀剂作比较。应用Gaussian 03W程序,密度泛函理论(DFT)的B3LYP/6-311G*方法对两种咪唑啉进行了结构优化,分别得到了两者的稳定构型及相关量化参数,同时对两种分子在Fe(001)晶面的吸附进行了分子动力学模拟。结果表明:双咪唑啉缓蚀剂的缓蚀效果要明显优于单咪唑啉缓蚀剂的,当其浓度为3.0mmol/L时,缓蚀率达到93.30%,而同样条件下,单咪唑啉缓蚀剂的缓蚀率仅为76.93%。两种缓蚀剂在金属表面的吸附服从Langmuir吸附等温式,属于以化学吸附为主的混合吸附。量子化学计算及分子动力学模拟,从分子水平解释了两种缓蚀剂的缓蚀性能差异,其结果与试验结果一致。